УРОК 63

Лабораторна робота № 6

Тема. Дослідження ізотермічного, ізобарного та ізохорного процесів

Мета: дослідивши кілька термодинамічних станів газу, експериментально перевірити закони Бойля — Маріотта, Ґей-Люссака, Шарля.

Обладнання: інтерактивна симуляція "PhET" (Гази. Вступ)

Підготовка до експерименту

  1. Перейдіть за посиланням інтерактивна симуляція "PhET" (Гази. Вступ) та натисніть кнопку "Закони"
  2. За допомогою насоса накачайте в резервуар довільну кількість газу.

Експеримент 1. Дослідження ізотермічного процесу (експериментальна перевірка закону Бойля – Маріотта)

Ізотермічний процес - T = const; Закон Бойля – Маріотта: p1⋅V1 = p2⋅V2.

Зверніть увагу: площа поперечного перерізу резервуара є незмінною, тому об’єм V газу в резервуарі прямо пропорційний ширині l його стовпа: V ~ l. Тобто для перевірки закону Бойля — Маріотта достатньо довести, що pl = const, де p – тиск, l – ширина стовпа газу в резервуарі.

Результати вимірювань відразу заносьте до таблиці 1.

  1. За допомогою ручки зліва зменшуйте та збільшуйте об’єм резервуару з газом.
  2. Запишіть у таблицю ширину стовпа газу l та тиск газу p для трьох положень ручки резервуару.
  3. Таблиця для результатів експерименту
  4. Для кожного досліду обчисліть добуток тиску газу й ширини стовпа газу pl. Закінчіть заповнення таблиці.
  5. За результатами експерименту зробіть висновок, де зазначте:

    1) закон, який ви експериментально перевіряли;

    2) величини, які вимірювали;

    3) результат перевірки.

Експеримент 2. Дослідження ізобарного процесу (експериментальна перевірка закону Ґей-Люссака)

Ізобарний процес - p = const; Закон Ґей-Люссака: V1/T1 = V2/T2.

Зверніть увагу: площа поперечного перерізу резервуара є незмінною, тому об’єм V газу в резервуарі прямо пропорційний ширині l його стовпа: V ~ l. Тобто для перевірки закону Ґей-Люссака достатньо довести, що l/Т = const, де l – ширина стовпа газу в резервуарі, T - температура.

Результати вимірювань відразу заносьте до таблиці 2.

  1. За допомогою нагрівника змінюйте температуру газу в резервуарі.
  2. Запишіть у таблицю ширину стовпа l та температуру T для трьох станів газу.
  3. Таблиця для результатів експерименту
  4. Для кожного досліду обчисліть частку висоти стовпчика газу й температури l/T. Закінчіть заповнення таблиці.
  5. За результатами експерименту зробіть висновок, де зазначте:

    1) закон, який ви експериментально перевіряли;

    2) величини, які вимірювали;

    3) результат перевірки.

Експеримент 3. Дослідження ізохорного процесу (експериментальна перевірка закону Шарля)

Ізохорний процес - V = const; Закон Шарля: p1/T1 = p2/T2.

Зверніть увагу: для перевірки закону Шарля достатньо довести, що p/Т = const, де p – тиск, T - температура.

Результати вимірювань відразу заносьте до таблиці 2.

  1. За допомогою нагрівника змінюйте температуру газу в резервуарі.
  2. Запишіть у таблицю тиск p та температуру T для трьох станів газу.
  3. Таблиця для результатів експерименту
  4. Для кожного досліду обчисліть частку висоти тиску й температури p/T. Закінчіть заповнення таблиці.
  5. За результатами експерименту зробіть висновок, де зазначте:

    1) закон, який ви експериментально перевіряли;

    2) величини, які вимірювали;

    3) результат перевірки.